2016年5月，上海产业技术研究院联合另外两家上海技术公司，研发推出了一款大型起重设备健康监测智能决策系统。据悉，该信息物理融合系统（即CPS系统），将三维虚拟模型与传感器数据结合，有望在工业设备、船舶、能源、电梯等领域推广应用。
码头大型起重设备，资料图
在德国联邦教育研究部发布的工业4.0战略报告中，CPS被视作工业4.0的核心。通过这套智能诊断系统的研发，上海产研院决定将这种产学研合作模式扩展为一个平台。目前，该系统测试版正在相关码头启动运行。
在洋山深水港码头，一台长130米、高50米的集装箱岸边起重机上，工作人员正在布设四种传感器，分别监测应力、加速度、温度、噪声等四类数据，将其传输到DIMX平台。不久的将来，这台起重机将布设上千个传感器，实现健康监测全覆盖。
据了解，该平台能通过三维虚拟模型，真实反映机械设备的健康状况，并预测各个部件的使用寿命。
大型起重设备健康监测智能决策系统示意图。资料图片源自上海产研院
传感器采集的数据可以反映起重机的实时载荷和工况，这些数据传输到数字仿真平台后，后者能构建一个动态的物理模型，这个模型与起重机的三维虚拟模型融合，构成信息物理融合系统，即CPS。
通过大数据分析，平台能计算出“虚拟起重机”上每个点的变形情况，并通过三维仿真预测，一旦发现关键部件出现金属疲劳、温度异常等亚健康症状，都能通过监控中心的三维虚拟模型，及时发出故障预警，让用户及时做好设备的维护保养工作。